Uni-Colleg im Sommersemester 2007
Jeweils mittwochs, 19.30 Uhr, Campus Duisburg, Raum MD 162
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20. Juni: Professorin Dr. rer. nat. Marika Schleberger
Physik mit Ionen – von der Altersbestimmung zum Raketenantrieb
Die Bausteine unserer Welt, die Atome, bestehen aus elektrisch negativ und elektrisch positiv geladenen Teilchen. Im Normalzustand ist deren Anzahl jeweils gleich, die Atome sind elektrisch neutral. Stört man dieses Gleichgewicht, indem man z.B. ein elektrisch negativ geladenes Teilchen entfernt, so entsteht ein Ion – in diesem Fall ein elektrisch positiv geladenes Teilchen, das sich leicht z.B. durch elektrische Felder ablenken und beschleunigen lässt. Auf diese Weise lassen sich gerichtete, energiereiche Ionenstrahlen erzeugen, die dann kontrolliert mit Materie in Wechselwirkung treten können.
Als geladene Teilchen können Ionen nicht nur gelenkt, sondern auch mit relativ einfachen Mitteln auf fast beliebige Geschwindigkeiten gebracht werden. Dringen solche Ionen in Materie ein, deponieren sie dort ihre Energie und verändern dadurch das Material. Da die Art der Veränderung sehr stark von der Geschwindigkeit abhängt und auf diese Weise kontrolliert werden kann, stellen Ionen ein geradezu ideales Werkzeug für einen ganze Reihe von Bereichen dar, sei es die Herstellung mikroelektronischer Bauteile, die Krebstherapie oder die Materialbearbeitung.
Die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten von Ionenstrahlen werden in der Öffentlichkeit kaum wahrgenommen, obwohl sie auch für viele industrielle Produkte inzwischen unverzichtbar sind. Wenn überhaupt, werden Ionen fast nur im Zusammenhang mit chemischen Verbindungen diskutiert, aber als freie Teilchen sind Ionen wesentlich vielseitiger. Der Vortrag gibt einen Einblick in verschiedene Techniken zur Erzeugung energiereicher Ionenstrahlen und deren Anwendung in den verschiedenen Bereichen.
(Es ist ein Vortrag mit kleineren Experimenten.)
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